034第三章 圈闭和油气藏(第四节 水动力油气藏)

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04 第三章 圈闭和油气藏——【石油地质学 姜福杰】

04 第三章 圈闭和油气藏——【石油地质学 姜福杰】
◆ 一旦有足够数量的油气进入圈闭, 充满圈闭或占据圈闭的一部分,便 可形成油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
二、油气藏
1.油气藏的概念
油气藏是地壳上油气 聚集的基本单元,是 油气在单一圈闭中的 聚集。具有统一的压 力系统和油、气、水 界面。
第一节 圈闭与油气藏的概念
一个油藏
两个油气藏
三个油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
大类
构造圈闭与构造油气藏 地层圈闭与地层油气藏 岩性圈闭与岩性油气藏 复合圈闭与复合油气藏
类型
背斜圈闭与背斜油气藏 断层圈闭与断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿圈闭与岩体刺穿油气藏 地层不整合圈闭与地层不整合油气藏 地层超覆圈闭与地层超覆油气藏 储集岩上倾尖灭圈闭与储集岩上倾尖灭油气藏 储集岩透镜体圈闭与储集岩透镜体油气藏 生物礁圈闭与生物礁油气藏 地层-构造圈闭与地层-构造油气藏 岩性-构造圈闭与岩性-构造油气藏 地层-岩性圈闭与地层-岩性油气藏
构造圈闭与构造油气藏 背斜油气藏 断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿油气藏
第三节 构造圈闭和构造油气藏
一、背斜圈闭和背斜油气藏
背斜圈闭:由背斜作为遮挡条件而形成的圈闭
第一节 圈闭与油气藏的概念
背斜圈闭:溢出点、闭合度
闭合度
水平面
无闭合
构造幅度,各剖 面中都相同
构造幅度:以区域倾斜面为基准 闭合度: 以水平面(海拔)为基准
第一节 圈闭与油气藏的概念
a 完全封闭 b 部分封闭
若断层两侧系渗透性岩层相 遇,A点为溢出点,此时断层圈 闭的闭合高度和闭合面积就都 相应变小了。假如断层面本身 不封闭,不可能形成圈闭。
第二节 圈闭与油气藏的类型
二、油气藏按烃类相态的分类

第3章_圈闭和油气藏(新)

第3章_圈闭和油气藏(新)

背斜油气藏中, 背斜油气藏中,油、气、水分布示意图
第三章 圈闭和油气藏
对于油气藏来讲, 对于油气藏来讲,其大小通常 是用储量来表示的, 是用储量来表示的,主要用到以下 几个参数和术语。 几个参数和术语。 油气藏高度: 油气藏高度:是指油气藏顶到 油气水界面的最大高差。 油气水界面的最大高差。 油气柱高度: 油气柱高度:是指油气的最高 点到最低点的海拨高度。 点到最低点的海拨高度。 对于油水界面呈水平状态的油 气藏(图中② 来说, 气藏(图中②)来说,两者是相同 的,但在油水界面发生倾斜或变曲 图中①),两者不相同 两者不相同。 时(图中①),两者不相同。油气 高度是计算储量的重要参数, 高度是计算储量的重要参数,而油 气柱高度则更多地反应盖层的封闭 能力及水动力的条件。 能力及水动力的条件。
第三章 圈闭和油气藏
平面上, 平面上,大多数构造 油气藏和某些岩性油气藏 都具有环带状分布特征, 都具有环带状分布特征, 即气居高点部位, 即气居高点部位,油环绕 气分布于构造高部位, 气分布于构造高部位,水 在 油外分布于构造翼部。 油外分布于构造翼部。 根据油气藏油、 根据油气藏油、气、水 的分布特征, 的分布特征,可以确定油 气藏的各个度量参数。 气藏的各个度量参数。
第三章 圈闭和油气藏
三、油气藏的度量
1、油气藏内油、气、水的分布 油气藏内油、
在垂向上,由于流体比重的差异,重力分异结果使油、 在垂向上,由于流体比重的差异,重力分异结果使油、气、 水的分布呈现:气在上,油居中,水在下的分布特征, 水的分布呈现:气在上,油居中,水在下的分布特征,它们之间 的分界面为油-气界面和油-水界面。静水条件下, 的分界面为油-气界面和油-水界面。静水条件下,这些分界面近 于水平,而动水条件下,这些分界面发生倾斜, 于水平,而动水条件下,这些分界面发生倾斜,倾斜程度取决于 水动力的强弱。 水动力的强弱。由于储集层中的多孔介质系统有许许多多毛细管 及微毛细管孔道存在, 及微毛细管孔道存在,毛细管压力的作用使天然储油中的流体按 比重分异是不完整和不明显的, 比重分异是不完整和不明显的,油-气、油-水界面并不是一个截 然的界面,而是一个过渡带, 然的界面,而是一个过渡带,过渡带的宽窄取决于储集层毛细管 压力曲线的斜率,斜率越大,过渡带越宽。储层物性的不均, 压力曲线的斜率,斜率越大,过渡带越宽。储层物性的不均,也 会造成油气不规则的分布特征。 会造成油气不规则的分布特征。

石油地质 第三章 圈闭和油气藏

石油地质 第三章 圈闭和油气藏
圈闭是油气藏形成的基础; 但并不是所有圈闭都有油气聚集
2、油气藏的特点
单一圈闭中的油气聚集,具有统一的压力系统, 统一的油(气)水界面 “单一圈闭” :单一的储集层(体)、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
油气藏与油气田的区别
3.油气藏中油气水分布
由于密度差异,油气分布在水之上.
(1)油气藏:
气在上,油居中,水在下 存在油-气界面、油-水界面
翟光明(1982) 认为“隐蔽油气藏/圈闭”概念多指“目前勘探技术 手段尚不易识别和找到的各种油气藏,包括隐蔽的构造油气藏和地层 岩性油气藏”。
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
第三节 构造圈闭和构造油气藏
构造圈闭:由于地壳运动使地层发生变形或 变位而形成的圈闭
第二节 油气藏的分类
一、分类的目的
油气藏有多种分类方案:按油气藏相态 按油气藏形态 按圈闭成因
从勘探角度,油气藏的分类:一要反映相同类型 油气藏的共性以及不同油气藏的差异性;二要反 映油气藏形成的规律性和可预测性。
油气藏按圈闭成因进行分类,能体现不同类型油 气藏形成条件的差异和分布特点的不同
二、油气藏按圈闭成因的分类 1. 构造油气藏
②内含油边界:油水界面与储 层底面的交线.又称含水边界
③含油面积:含油外边 界围成的面积
(2)油(气)柱的高度: 油(气)水界面至油藏最 高点的垂直距离
(3)充满系数:含油面积与闭 合面积(圈闭面积)的比值。 或油气柱高度与闭合高度的 比值
(4)边水和底水 边水:分布在内含油边界以外的水 底水:存在于油层下面的水
第三章 圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念

第三章:圈闭和油气藏

第三章:圈闭和油气藏

第二节 圈闭和油气藏的分类
2、圈闭和油气藏分类的基本原则
两条基本原则 1)分类的科学性,即分类应能充分反映圈闭的成因,反映各 分类的科学性,即分类应能充分反映圈闭的成因, 种不同类型油气藏之间的区别和联系。 种不同类型油气藏之间的区别和联系。 2)分类的实用性,及分类应能有效地指导油气藏的勘探及开 分类的实用性, 发工作,并且比较简便实用。 发工作,并且比较简便实用。 自然界地质作用因素复杂,圈闭在其形成和演化过程中, 自然界地质作用因素复杂,圈闭在其形成和演化过程中, 往往不仅仅受某一种单一地质因素的控制。从这个角度讲, 往往不仅仅受某一种单一地质因素的控制。从这个角度讲, 自然界的圈闭大都是复合作用的结果。 自然界的圈闭大都是复合作用的结果。圈闭成因的分类就是 要强调其主导作用因素,因此, 要强调其主导作用因素,因此,在分类中本书采用主因素分 类原则,即根据圈闭形成的主控因素进行分类。 类原则,即根据圈闭形成的主控因素进行分类。
第三节 构造油气藏
由于地壳运动使储层顶面发生变形、 由于地壳运动使储层顶面发生变形 、 变位而 形成的圈闭, 称构造圈闭。 形成的圈闭 , 称构造圈闭 。 在构造圈闭中的油气 聚集,称为构造油气藏。 聚集,称为构造油气藏。
1、背斜油气藏 、 2、断层油气藏 、 3、岩体刺穿油气藏 、 4、裂缝性油气藏 、
静 水 条 件 下
本节要点
1、掌握圈闭和油气藏的含义; 、掌握圈闭和油气藏的含义; 2、理解溢出点、闭合高度、闭合范围的含义; 、理解溢出点、闭合高度、闭合范围的含义; 3、学会度量圈闭; 、学会度量圈闭; 4、了解描述油气藏的各种术语。 、了解描述油气藏的各种术语。
第二节 圈闭和油气藏的分类
1、圈闭和油气藏 多年来, 各国地质学家提出了许多分类方 多年来 , 各国地质学家提出了 许多分类方 主要可归为几种: 案,主要可归为几种: ①以形态为依据的分类(层状、块状、不规则状) 以形态为依据的分类(层状、块状、不规则状) ②以成因为主的分类(构造、地层、复合圈闭) 以成因为主的分类(构造、地层、复合圈闭) ③混合分类:以成因为主,结合形态分类 混合分类:以成因为主,

第三章第四节油气藏类型

第三章第四节油气藏类型

岩性油气藏
岩性尖灭油气藏
沉积作用(相变)藏:
透镜体油气藏
透镜状或不规则状储集层四周被非渗透性岩层所
限或渗透性变差而构成圈闭中的油气聚集。
岩性油气藏
岩性尖灭和透镜体油气藏特征:
1)常成群成组出现; 2)圈闭形成早,生油层在周围,有优先捕获油气
2、发育地区:三角洲地区的三角洲平原亚相~三角洲前
缘亚相发育的同生正断层下降盘靠近断层一侧。
底辟拱升背 斜油气藏
披覆背斜 油气藏 滚动背斜 油气藏
3、油气藏特点:
(1)背斜一般较平缓;
(2)背斜范围较小,一般多为宽缓的不对称短轴背斜; (3)常发育在同生正断层的下降盘,靠近断层一翼陡, 远离 断层一翼平缓;
1、圈闭的成因:地层受侧向应力挤压
上隆弯曲形成圈闭。
2、圈闭的分布:褶皱区及其前缘带
基底隆升背 斜油气藏
底辟拱升背 斜油气藏 披覆背斜 油气藏
例如:天山褶皱带
龙门山褶皱带
3、油气藏特点:
(1)两翼地层倾角陡,且不对称; (2)闭合高度大,闭合面积小; (3)常被断层复杂化; (4)构造走向与盆地边缘褶皱方向一致; (5)油气藏常成排成带出现。
• 已提出的分类依据:
圈闭成因
油气藏形态
储集层岩性 流体性质 评论:只有根据圈闭成因对油气藏进行分类,才能充 分地反映各种不同类型油气藏的形成 条件,充分展示各 种类型油气藏之间的区别和联系。目前在勘探上常采用基 于圈闭成因的油气藏分类方案
提问:

1、什么是圈闭?
2、什么是油气藏? 适于油气聚集成藏的场所称为圈闭 油气在单一圈闭中的聚集称为油气藏
4、典型实例
中国渤海湾盆地(多)黄骅坳陷 大港油田

第三章:圈闭和油气藏

第三章:圈闭和油气藏

大。
伊朗加奇萨兰油气田
第三系阿斯马利灰岩油气藏
四、岩体刺穿圈闭和岩体刺穿油气藏
岩体刺穿圈闭:由于岩体(盐体、岩浆岩体、 泥火山)刺穿接触遮挡而形成的圈闭
1. 盐体刺穿圈闭和盐体刺穿油气藏
2. 泥火山刺穿圈闭和泥火山刺穿油气藏 3. 岩浆岩体刺穿圈闭和岩浆岩体刺穿油气藏
机理
盐体侵入,刺穿沉积岩层形成圈闭
披覆背斜油气藏
在断块运动及重力滑动作用下,边断边沉积,堆积在同 5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏 生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑,使地层产
(1)圈闭形成机理:三角洲加积过程中的断裂和重力滑动作用 (2)基本特点: ①三角洲相,位于同生断层的下降盘,与同生断层相伴生 ②小型短轴背斜,靠近断层的一翼稍陡,另一翼稍缓 ③背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面 ④背斜轴线与断层线大致平行,沿断层成串出现
(1)圈闭形成机理:盆地基底 的隆升使沉积盖层变形 (2)基本特点: ①两翼地层平缓,倾角小

由7个 基底隆 升背斜 组成的 大型长 垣构造 带
②闭合度小,闭合面积较大
③常形成大型油气田 (3)分布特点: 克拉通盆地 构造稳定区 : 或大型坳陷 盆地
南北 长 145k m,东 西宽630km, 闭合 面积 2500k
生逆牵引,形成了这种特殊的“滚动背斜”
⑤成藏条件好
(3)分布特点: 三角洲相发育区
同生大断层的下降盘。
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
著名的尼日利亚尼日尔河三角洲地区就有近200个 这种类型油气藏,如尼日利亚第一个海上油气田—奥 坎油田,它的油气藏即为典型的滚动背斜型油气藏。 奥坎油田位于尼日尔河三角洲上,是一个滚动背斜 圈闭,在其东北约3Km,为一主要同生断层,它与滚 动背斜都是同沉积的。奥坎背斜长约10Km,宽约

石油地质学 第四节水动力油气藏

石油地质学 第四节水动力油气藏

四、水动力圈闭 油水界面的倾斜 度
在动水条件下,水 头顺水流方向降低, 油头、气头等值线与 构造等高线不平行, 油或气水界面发生倾 斜,其倾斜度与水头 梯度、流体密度差有 着密切关系。
油水界面的倾斜度要比气水界面的倾斜度大,使 石油和天然气的水动力圈闭的位置随水头梯度的 改变而改变。 水动力作用可以使原来静水条件下不存在圈闭的 地方形成圈闭,也可以使原来的圈闭遭到破坏。
第四节 水动力圈闭和油气藏
一、定义
水动力圈闭:在水动力作用下,储集 层中被高油、气势面,非渗透性遮挡单 独或联合封闭而形成的油或气的低势区 称为水动力圈闭。 在其中聚集了烃类之后则称为水动力油 气藏。
二、流体势
流体在处于稳定状态之前,总是自 发地由机械能高的地方流向机械能低的 地方。
Hubbert(1940)将单位质量的流体所 具有的机械能之和定义为流体的势 (Φ),机械能包括压能、动能和位能。
平缓背斜型水动力油气藏 中油气分布示意图 (据Hubbert,1953)
五、水动力圈闭的类型
由水动力因素起主导控制作用的水动力圈闭主要有 三种类型:
1.鼻状构造和 构造阶地型
这种构造在静水 条件下不存在闭合区, 不能形成圈闭。但在 流水作用下,油、气 等势面顺水流方向倾 斜,高油、气势面与 储层顶面构成闭合的 低位能区,形成圈闭。
流体势(Φ)可表示为:
P
VdP
1mv2
mgh
P
dP
1
可简化为: Φ = g·h + P/ρ
若不考虑毛细管压力的作用,
油、气、水的势可根据定义表 示为:
Φw = g·h + P/ρw Φo = g·h + P/ρo Φg = g·h + P/ρg

石油地质学 第三章圈闭和油气藏

石油地质学 第三章圈闭和油气藏
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 (生长指数>1)
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间,沉积物重力导致下滑。与 正常拖曳作用的结果相反。
(2)逆牵引背斜圈闭基本特点: ①位于同生断层的下降盘,与同生断层相伴生 ②小型短轴背斜,靠近断层的一翼稍陡,另一翼稍缓
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
鼻状构造的上倾方向被断层所封闭
形成的圈闭称为断鼻圈闭
(2)断块圈闭和断块油气藏
由弯曲断层或多条断层配合,
形成两面、三面甚至四面为断
层围限的圈闭称为断块圈闭
3、断层对油气藏形成的作用
• 有两方面:1)遮挡作用;2)运移通道作用
– 1)遮挡作用:断层封闭时,形成断层圈闭 – 2)运移通道作用:断层不封闭
逆牵引(滚动)背斜圈闭和油气藏
1.挤压背斜圈闭和 挤压背斜油气藏
(1)圈闭形成机理:由侧向 挤压作用形成 (2)基本特点: ①两翼地层倾角较陡, 呈不对称状,一翼陡、一翼缓; 靠近挤压力来源方向较缓 ②闭合度较大,闭合面积较小 ③常有断裂(逆断层)伴生 (3)分布特点:
酒泉盆地老君庙背斜
挤压(压陷)盆地: 前陆盆地山前褶皱带; 成排成带出现
西西伯利亚 1966 西西伯利亚 1969
博瓦涅科夫
扎波利亚尔 什托克马诺夫 北极
俄罗斯
俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯
西西伯利亚 1971
西西伯利亚 1965 西西伯利亚 西西伯利亚
背斜
背斜 背斜 背斜
K
K K K
砂岩
砂岩 砂岩 砂岩
4.385
3.532 2.762 2.762
阿斯特拉罕
格罗宁根 哈西鲁迈勒
背斜油气藏:背斜圈闭中的油气聚集 “背斜学说”(I. C.White, 1885):早期找油理论
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tg (θo/w) = ρW /( ρW —ρO ) dhw/dl tg (θg/w) = ρW /( ρW —ρg ) dhw/dl
dhw/dl是水的测势面坡度 , ρW 、ρg 分 别是水、油和气的密度。
对于油水界面,其平均倾斜与水头的测 势面的平均倾斜之间关系参见图3-37。
图3-37 油水界面倾斜度与水测 势面坡度的关系图(据 Levorsen,1954)
图3-42 油气等势面倾斜度 变陡而在单斜层中形成的 水动力圈闭(据Hubbert,
1953)
(三)纯水动力油气藏
无需其他非渗透层,仅在水动力条件下产生圈闭,便是纯水动力圈闭。其中油气 藏为纯水动力油气藏。但是,事实上可能没有这类稳定的油可能和某些非渗透层围限成封闭的相对地 势空间,从而形成水动力圈闭。要强调的是: 油势、气势的函数不同:
油势φ O= φ O (x,y,z) 气势φ g= φ g (x,y,z) 油圈闭、气圈闭几何学特征不同。
2、水动力作用下油(气)水界面倾斜
在水动力作用下,油(或气)藏的油(或气)水界面是倾斜的,其倾角与水动力强度有关。 根据(4-12)式,可以导出水势或水头与油水界面、气水界面上在某方向垂直剖面交线 上某点的切线的倾角θo/w 和θg/w 分别为:
第四节 水动力油气藏
水动力圈闭:水动力作用,或和非渗透层联合封闭,使静水条件下不产生圈闭的 场所形成新的圈闭。
水动力油气藏:处于水动力圈闭中的油气藏。
一、水动力圈闭形成机理 (一)水动力概念 水动力:单位质量(或重量)地下水所具有的动力。
Ew =— φ w (x,y,z)
(二)水动力圈闭形成机理
1、基本机理 在本章第一节已经讲解了水动力和圈闭的一般关系:在水动力作用下,油
构造鼻或阶地在静水条件下一般不产生圈闭,在水动力作用下可能产生水动力圈闭 (如图3-39、图3-40、图3-41)。
图3-39 鼻状构造型水动力圈 闭形成机理示意图(据 Hubbert,1953)
图3-40 前苏联索柯洛夫鼻状构造型水动 力气藏的构造图(A)及剖面图(B)
(据Плотнисову,1979)
图3-41 德克萨斯州韦特油田的构造图和横剖面图(据 Adams,1936)
(二)单斜型水动力油气藏
单斜地层在静水条件下也不能产生水动力圈闭,但在水动力作用下可以产生圈闭, 形成水动力油气藏。示意图见图4-41。
渗流速度相同时,K越小, θo/w 越大,从而造成油的等势面弯曲。示意图见图3-
42。
由于ρg 小于ρO , dhw/dl 相同时,所以 θg/w< θo/w
如图4-37。 随渗流速度加大, dhw/dl相应增大,油
(气)水界面倾角加大(如图3-38 )。 此外,强水动力会使原背斜圈闭等遭到破坏。
图3-38 平缓背斜型水动力油气藏中油气分布 示意图(Hubbert,1953)
二、水动力油气藏类型 (一)构造鼻或阶地型水动力油气藏
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